C 语言-8 简单进阶

8.1 枚举类型

• 在实际问题中，有些变量的取值被限定在一个有限的范围内。例如，一个星期内只有七天，一年只有十二个月。为此，Ｃ语言提供了一种称为“枚举”的类型。枚举类型比整型或者字符型更为准确、合适

• 在“枚举”类型 的定义中列举出所有可能的取值，被说明为该“枚举”类型的变量取值不能超过定义的范围

  • 即凡被说明为枚举类型，变量的取值只能是范围中的某值

• 枚举类型是一种基本数据类型，而不是一种构造类型，因为它不能再分解为任何基本类型

• 定义：

  • 一般形式：

    enum 枚举名{枚举值表};
    

    枚举值表中罗列出所有可用值。这些值也称为枚举元素

• 说明：

  1. 先定义，后说明

     enum weekday{ sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat };
     enum weekday a,b,c;
     

  2. 同时定义说明

     enum weekday{ sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat }a,b,c;
     

  3. 直接说明

     enum { sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat }a,b,c;
     

• 赋值：

  • 枚举类型是常量，不能再使用赋值语句中赋值

  • 枚举元素本身由系统定义了一个序号的数值，从 0 开始顺序为 0，1，2，……

  • 只能把枚举值赋予枚举变量，不能把元素的数值直接赋予枚举变量

    • 示例：

      enum weekday
      { sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat } a,b,c;
      a=sun;
      b=mon;
      

    • 如一定要把数值赋予枚举变量，则必须用强制类型转换

      a=(enum weekday)2;
      

      意义是将顺序号为 2 的枚举元素赋予枚举变量 a

  • 枚举元素不是字符常量也不是字符串常量，使用时不要加单、双引号

8.2 类型定义符 typedef

• Ｃ语言不仅提供了丰富的数据类型，而且还允许由用户自己定义类型说明符，允许由用户为数据类型取“别名”

• 使用类型定义符 typedef 即可用来完成此功能

  • 一般定义形式：

    typedef 原类型名 新类型名
    

    原类型名中含有定义部分

    新类型名一般用大写表示，以便于区别

• 例如：有整型变量 a，b，说明为 int a,b;，可把整型说明符用 typedef 定义为：typedef int INTEGER。这以后就可用 INTEGER 来代替 int 作整型变量的类型说明了：INTEGER a,b;

• 意义：用 typedef 定义数组、指针、结构等类型带来很大的方便，不仅使程序书写简单而且使意义更为明确，因而增强了可读性

  typedef char NAME[20];
  NAME a1,a2,a3;		//等效为 char a1[20],a2[20],s1[20],s2[20]
  

  typedef struct stu
  { char name[20];
   int age;
   char sex;
  } STU;
  STU body1,body2;
  

• 有时也可用宏定义来代替 typedef 的功能，后者更为灵活方便

  • 宏定义是由预处理完成的
  • typedef 则是在编译时完成的

8.3 位运算

• 前面介绍的各种运算都是以字节作为最基本位进行的。但在很多系统程序中常要求在位(bit)级进行运算或处理

• Ｃ语言提供了位运算的功能，这使得 Ｃ语言也能像汇编语言一样用来编写系统程序

• 六种位运算符：

  运算符	说明	描述
  &	按位与	参与运算的两数各对应的二进位相与。只有对应的两个二进位均为 1 时，结果位才为 1，否则为 0。参与运算的数以补码方式出现
  |	按位或	参与运算的两数各对应的二进位相或。只要对应的二个二进位有一个为 1 时，结果位就为 1。参与运算的两个数均以补码出现
  ^	按位异或	参与运算的两数各对应的二进位相异或，当两对应的二进位相异时，结果为 1。参与运算数仍以补码出现
  ~	取反	对参与运算的数的各二进位按位求反
  <<	左移	把“<<”左边的运算数的各二进位全部左移若干位，由“<<”右边的数指定移动的位数，高位丢弃，低位补 0
  >>	右移	把“>>”左边的运算数的各二进位全部右移若 干位，“>>”右边的数指定移动的位数 对于有符号数，在右移时，符号位将随同移动。当为正数时，最高位补 0，而为负数时，符号位为 1，最高位是补 0 或是补 1 取决于编译系统的规定

  • 除了取反运算符是单目运算符外,其他均为双目运算符

• 位域（位段）

  • 是指把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。例如在存放一个开关量时，只有 0 和 1 两种状态，用一位二进位即可

  • 定义：位域定义与结构定义相仿

    struct 位域结构名
    {位域列表};
    

    • 位域列表：

      类型说明符 位域名:域名长度
      

    • 示例：

      struct bs
      {
          int a:8;
          int b:2;
      }
      

  • 定义说明：

    1. 一个位域必须存储在同一个字节中，不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始

       struct bs
       {
           unsigned a:4;
           unsigned :0; /*空域*/
           unsigned b:4; /*从下一单元开始存放*/
           unsigned c:4;
       }
       

       a 占第一字节的 4 位，后 4 位填 0 表示不使用，b 从第二字节 开始，占用 4 位，c 占用 4 位

    2. 位域不允许跨两个字节，因此位域的长度不能大于一个字节的长度，也就是说不能超过 8 位二进位

    3. 位域可以无位域名，这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的

       struct k
       {
           int a:1;
           int :2; /*该 2 位不能使用*/
           int b:3;
           int c:2;
       };
       

  • 位域变量的说明与结构变量说明的方式相同，此处略

  • 使用：

    位域变量名·位域名
    

  • 位域在本质上就是一种结构类型，不过其成员是按二进位分配的。

  • 位域使得可在高级语言中实现数据的压缩，节省存储空间，同时也提高了程序的效率